242 某拖拉机离合器设计【毕业论文+cad图纸+答辩ppt】【机械全套资料】
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某拖拉机离合器设计 - 1 - 1 绪论 言 拖拉 机 是 现代化农业生产中不可替代的动力机械。在农业生产中拖拉机与相应的农具配合具有广泛的用途 :大型拖拉机可以满足开荒、整地、深松耕作和联合式机械作业的需要，可以进行农田基本建设、改造低产田、进行农业开发和农村山、水、林、田、路的工程建设等 ;中型拖拉机既可以搞播种、中耕、施肥、喷雾和收获等田间作业，又可以搞排灌、脱粒、农副产品加工等固定作业，还可以担负农村繁重的农田运输和流通领域的运输任务 :小型拖拉机适于家庭农副业开发、运输等。 离合器看似结构简单、工作原理浅薄，但是其结构的发 展却经历了上百年，融合了几代人的智慧和心血才达到今天的地步，其设计理论也从传统的机械、力学领域深入到热、电、材料、控制等众多领域。今天，技术已发展到电子化、信息化，离合器的发展也面临着用新的技术进行改造和提高。查阅了大量文献发现汽车离合器的设计文献很多，但拖拉机离合器的文献却很少。 合器的作用 离合器主要的功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证拖拉机起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保拖拉机平稳起步；在换档时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮之间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声 合器的发展 在早期研发的 离 合器结构中，锥形离合器最为成功。它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件，采用锥形离合器的方案一直延续到 20世纪 20年代中叶，对当时来说，锥形离合器的制造比较容易，摩擦面容易修复，摩擦材料曾用过驼毛带、皮革带等。那时也曾出现过蹄一鼓式离合器来替代锥形离合器，该结构采用的是内蹄一鼓式，这种结构型式有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面，蹄一鼓式离合器所用的摩擦元件为木块、皮革带等， 其质量较锥形离合器小。无论锥形离合器或蹄一鼓式离合器，都容易造成分离不彻底甚至出现主、从动件根本无法分离的自锁现象。现在所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器，是直到 1925年以后才出现的。其主要优点是：起步时离合器的接合比较平顺、无冲击。石棉基摩擦材料的引入和改进使得盘片式离合器可以传递更大的转矩，能耐受更高的温度。 此外，由于采用石棉基摩擦材料后可用较小的摩擦面积，因而可以减少摩擦片数，这是由多片离合器向单片离合器转变的关键。如今，单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善，广泛用于大、中、小各类车型中 ，早期的单片干式离合器有与锥形离合器相类似的问题，即离合器接合时不够平顺。第一次世界大战后，单片离合器的从动盘金属片上是没有摩擦面片的，摩擦面片是贴附在主动件飞轮和压盘上，弹簧布置在中央，通过杠杆放大后作用在压盘上，后来改用多个某拖拉机离合器设计 - 2 - 直径较小的弹簧，沿着圆周布置直接压在压盘上，使压盘上弹簧的工作压力分布更均匀，成为现在的螺旋弹簧布置方法。 所设计 离合器的要求 拖拉机广泛采用片式摩擦离合器， 其结构简单，结合后传递动力时几乎没有功率损失，对离合器的 基本要求： 1） 在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩， 并有适当的转矩储备，又能防止过载。 2） 接合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。 3） 分离时要迅速、彻底。 4） 从动部分转动惯量要小，以减轻换档时变速器齿轮间的冲击，便于换档和减小同步器的磨损。 5） 应有足够的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。 6） 操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。 7） 具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作可靠、使用寿命长。 合器的类型 的选用 及结构 合器的类型 所 设计的离合器突出两个特性 :具有高性能的质量 和 有相对便宜的价格 。 拖拉机上目前广泛 采用摩擦式离合器。它可按摩擦面的工作条件分为干式和湿式；按片数可分为单片，双片和多片式；按压紧方式分为弹簧压紧式、杠杆压紧式和液力压紧式；按离合器在传动系中的作用分为单作用和双作用 干式离合器的主要优点是结构简单，价格便宜，使用比较可靠，但在使用中也发现它存在摩擦系数不稳定和磨损较大，影响使用寿命 ;湿式离合器的工作可靠，寿命更长，使用中无需经常调整，由于摩擦表面用油冷却，温度较低，有较强的起步能力，摩擦系数稳定，使用寿命长，但是湿式离合器优点的发挥是一定要在某温度范围内才能实现的，超过这一温度范围将起负面效 应，正因为有较严的要求，所以湿式离合器的结构要比干式复杂得多，这正是造成了一般情况下尽量采用干式离合器的主要原因。 . 单片干式摩擦离合器具有从动部分转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点 :而双片和多片式离合器接合虽较平顺，但分离不彻底、从动部分转动惯量大、中间压盘散热不良，一般只应用在径向尺寸受限或采用单片时摩擦转矩不够的场合 于在中、轻载荷下工作，制造容易，成本低 :粉末冶金衬面适宜于重载荷下工作，制造成本高。 弹簧压紧式离合器的 压紧力可由布置在圆周上的若干个旋转弹簧产生，也可由碟形弹簧、膜片弹簧或由一个中央螺旋弹簧产生。在离合器中应用较多的是圆柱螺旋弹簧、碟形弹簧和膜片弹簧 综上 最终 设计的离合器为圆柱弹簧单片干式离合器。 合器的 结构 1）主动部分 包括飞轮、离合器盖和压盘，它与发动机曲轴一起旋转。离合某拖拉机离合器设计 - 3 - 器盖用螺钉固定在飞轮上，压盘一般通过凸台或传动片与离合器盖联接，由飞轮带动旋转。分离或接合离合器时，压盘作少量的轴向移动。 2）从动部分 包括从动盘和离合器轴。从动盘安装在飞轮与压盘之间，从动盘通过毂孔 内花键与 离合器联接，可作少量轴向移动。离合器轴用联轴器联接到变速器的主动轴上。 3）压紧机构 由装在压盘与离合器盖之间的螺旋弹簧组成，螺旋弹簧在压盘四周方向上均匀分布。 4）操纵机构 由分离轴承、分离轴承座、分离杠杆、踏板、拨叉等组成。分离轴承座活套在离合器轴上，并可轴向移动。分离杠杆支撑在离合器盖上，通过分离杠杆与压盘联接。分离杠杆沿压盘圆周均布。 2 离合器主要参数的确定 片式摩擦离合器的主要参数是：离合器储备系数 、摩擦面所受压紧力 F、摩擦面外径 内径 已知技术参数：发动机转速： 1500r/动机功率：55动机标定转矩： m 合器的储备系数 储备系数 是离合器的最大摩擦转矩 可写成： =T 储备系数 的大小对离合器的工作性能影响很大 : 太小 ,在压紧力或摩擦系数降低时 ,使离合器不能可靠地传递发动机全部转矩 ,并会使滑磨功增加 ;增大 可减少滑磨功，减轻发热和磨损，但离合器尺寸变大，传动系过载保护减弱，操纵功增加。对于弹簧压紧式和带有补偿弹簧的杠杆式离合器，一般 =性杠杆压 紧式干式离合器 =湿式离合器 =双作用离合器中的副离合器的储备系数可低于主离合器，但不宜小于 合频繁或发动机转速高时， 应取较大些；如果摩擦系数和压紧力较稳定，则 可取小些。为了符合 履带 拖拉机的实际工作情况，选择离合器的储备系数为=其中有发动机的标定转矩 m ，从而得到离合器的最大摩擦转矩 ： T 78 Nm 。 擦衬面外径 内径 于 采用石棉衬面的单片干式离合器，摩擦衬 面外径 参考经验公式初选： 式中 直径系数。查手册 初选 5。所以有： 55 3 =5588 当摩擦片外径 擦片内径 1/ 1/ ，求得 据离合器内部和压盘的内径大小，我们取 04 当发动机标定转矩 上式初选的 考虑采用双片结构，以发动机标定转矩之半代入上式。 - 4 - 大值以初选 紧力 F（ N）的确定 由公式 F= 1000 式中 摩擦合力作用半径（ ; 可取 2122313231 代入数据 388 04 可得 n 摩擦面对数，单片 n=2，双片 n=4； 摩擦系数，通常干式石棉摩擦衬面取 =下表 1 将以上数据代入上式有： 1000 离合器摩擦衬面的磨损与单位压力 P 有关。 P=)( 4 2122 验算的单位压力 所给的范围内。当摩擦衬面直径较大时，相对滑磨速度 大， 验算： M P 5 7 74 622 表 1 摩擦系数 和许用单位压力 P 验算： M P 5 7 74 622 得到的 范围内。符合要求。 摩擦副材料 P (干式 湿式 干式 湿式 钢、铸铁对钢 、铸铁对石棉 、铸铁对粉末冶金 、铸铁对纸基衬面 拖拉机离合器设计 - 5 - 磨功、温升的验算 合器滑磨功验算 离合器结合过程中由于主、从动片转速不同，产生相对滑磨，滑磨产生的热量使离合器的摩擦元件温度升高，摩擦系数降低，传递转矩的能力下降，甚至导致摩擦衬面因过热而烧损。可见离合器结合过程中，滑动功产生的热量是影响离合器寿命的重要因素。 离合器结合一次的滑磨功 W（ J）用下式估算： W= =J） 式中 2 发动机曲轴的标定转速（ s） ;1500 s 离合器储备系数； 换算到曲轴上的发动机运动部分的转动惯量，一般按飞轮转动惯量 ; 换算到离合器轴上的拖拉机机组的转动惯量（ 2/ d m 拖拉机机组质量，一般按拖拉机使用时整机质量与所带满载拖车质量之和计算（ 驱动轮的动力半径（ m） ; i 传动系总传动比，轮式拖拉机按能带拖车由静止起步各档中最高档计算。 为 通常以单位摩擦面积的滑动功（单位滑磨功） 来评价离合器的耐磨性： = 43 8 6 2 344 21222122 (J/符合要求。式中 n 摩擦面对数。 合器温升验算 验算受热最严重的零件在离合器接合一次中温升 。当采用石棉衬面时，应验算压盘（单片式）或中间压盘（双片或多片式）的温升。 = 51 （ C ） 式中 ： 所验算零件吸收热量占总热量的百分比，单片式 =片某拖拉机离合器设计 - 6 - 或多片式的中间压盘 = 1m 验算零件的质量（ c 比热容，钢、铁比热容为 C 离合器大概质量为 100入数据可得： =10 . 5 3 7 6 2 3 . 7 3 0 . 3 9 54 8 1 . 5 1 0 0 符合要求 如果 过大，应采取措施加强通风散热或加大零件质量，保证摩擦表面的最高温度不致过高，防止摩擦系数急剧降低导致衬面烧损。也可改用高温下性能较稳定的粉末冶金衬面或采用湿式离合器。 4 离合器主要零件的结构与设计 紧弹簧 布置在圆周上的螺旋弹簧个数 z 一般为 3 的倍数，在此去 15 个弹簧。离合器接合时，每个弹簧产生的压紧力 ；分离时，由于弹簧变形量增加，弹簧压力增大至 F 0 = S 。式中 般在 2540N/围内； S 为分离时每对摩擦面间的间隙； n 为摩擦面对数。当 n=2（单片式）时， S= n=4 (双片式 )时， S= n 4(多片式 )时，S=当衬面间 装有波状弹簧片时， S 应相应增大。 离合器彻底分离时，弹簧变形量最大，其剪切应力 （ 最大，可按下式计算 : 3008 d 式中 弹簧圈中径（ d 弹簧钢丝直径（ ,尺寸应符合标准； K 弹簧的曲度系数， 1 4 = =通常取 C=58,对碳素弹簧钢丝和 60材料，许用剪切应力 =600800大不超过 900 弹簧的刚度 k 为： 04 （ N/ 式中 G 钢的剪切弹性模量， G = 0n 弹簧的有效工作圈数。 弹簧钢丝直径 Z 弹簧中径 272 某拖拉机离合器设计 - 7 - 弹簧有效的工作圈数 0n = 4 将上述数据代入 3008 d =460（ =600 800 如增加 0n 可使弹簧刚度下降，操纵省力，但因受结构布置或弹簧稳定性的限制， 0n 不宜过大。通常把 F 0 /=为一个指标来初步确定弹簧刚度，然后求 0n 。弹簧总圈数 N= 0n +（ ）。 当弹簧压力不够，增加弹簧个数又受结构布置限制时，为避免因采用较粗的弹簧钢丝导致刚度过大，常采用组合弹簧，即两个中径不同，旋向相反的内外弹簧套在一起，内、外弹簧需分别定位。 合器轴 离合器轴的结构取决于离合器的类型和传动系的布置。 1. 选 择 轴 的 材 料 为 钢#45 ， 经 调 质 处 理 查 得 1 1 16 4 0 , 6 0 , 2 7 5 , 1 5 5 .b b ，转速 。 其中 P=0 发动机的功率。 因此 P=55 拖拉机一档时的转速为计算依据：由 n=0n。 式中0n 发动机在额定功率下的转速 ,转矩 T 的确定： T =9550000550000x 551500N。 初步确定轴的最小直径：由于轴属于转轴只受转矩的作用，应按扭转强度条件计算轴的直径。 扭转强度条件为 9550000 。 式中：T 轴的扭转切应力 T 轴所受的扭矩 n 轴的转速 n/ 分钟，轴的抗扭截面摸量， 3 P 轴所传递的功率 T 轴的许用扭转切应力。 对实心轴3316 5，以此代入上式可得轴的直径某拖拉机离合器设计 - 8 - 33 5 ( 9 5 5 0 0 0 0 )T （ 式中 轴材料的许用扭转切应力T的系数 把数据代入上式得： 33m i n 555 5 2 6 . 8 91500pd c m 输入主动轴的最小直径显然是右端螺杆处的直径，为了使所 选的轴直径 需同时选取螺母，查机械设计手册选轴径为 d=27 1、 按弯扭合成应力校核轴的强度 （ 1） 求作用在花键的力 因已知花键的直径为 d=36 0t a n 7 2 6 1 7 t a n 2 0 2 6 4 3 0 N 77252c o 式中 花键所受的圆周力。 花键所受的径向力。 花键所受的轴向力。 （ 2） 求作用于轴上支反力： 将tF，rF， 求垂直面的支承反力： 17 5 5 02 6 4 3 0 7 7 2 5 22 2 2 2 1 2 5 3 5 . 6 1 2 5 3 675 N 21 2 6 4 3 0 1 2 5 3 6 3 8 9 6 6v r F N 求水平面的支承反力： 12 72617 3 6 3 0 8 . 522F F N 求垂直面弯矩并作弯矩图： 2 3 8 9 6 6 7 5 145122522a v v N m m 1 751 2 5 3 6 4 7 0 1 0 022a v v N m m 2 2 3 2 3 7 3 9 7 2 6 1 6 . 8 7 2 6 1 736 某拖拉机离合器设计 - 9 - 求水平面弯矩并作弯矩图： 1 753 6 3 0 9 1 3 6 1 5 8 7 . 522a H H N m m 1361587. 5a H a N m m 求合成弯矩并作弯矩图 2 2 2 21 4 6 1 2 2 5 1 3 6 1 5 8 7 . 5 1 4 0 0 1 1 2a a v a M N m m 22 2 2( 4 7 0 1 0 0 ) 1 3 6 1 5 8 7 . 5 1 4 5 9 9 8 0a a v a M N m m 2、 轴的转矩 T=2323739、 4、 求危险截面的当量弯矩，有图可见齿轮中间截面为危险截面，其当量弯矩力 22 T如认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数a=入上式可得 221 4 5 9 9 8 0 2 3 2 3 7 3 9 0 . 6 2 0 7 3 7 7 3 m m 5、 校核轴的强度 已知轴的计算弯矩后即可针对某些危险截面（即计算弯矩大而直径可能不足的截面）作为强度校核计算，通常只校核轴上承受最大计算弯矩的截面的强度。 w 式中 w 弯矩 值为 3 30 . 132代入上式可得 某拖拉机离合器设计 - 10 - w = 132073773 4 3 . 0 5 6 00 . 1 8 1 M P a M P a 故 安 全 故符合要求。 5 压盘、离合器盖、分离杠杆与 从动盘 盘 压盘应具有足够的质量和散热能力，以减少离合器接合过程中的温升。压盘应具有较大的刚度，保证弹簧对摩擦面的压紧力 分布均匀，并减少受热后的变形。压盘在飞轮或离合器盖的驱动下高速旋转，因此要进行静平衡，一般不平衡度不大于 800g 压盘与飞轮应保持良好对中，并由飞轮或离合器盖驱动。一般驱动方式有：螺栓驱动、凸块驱动、销驱动，键驱动和花键驱动。这些驱动方式在压盘轴向移动时都有摩擦和磨损。 当采用螺旋弹簧压紧离合器时 ，为防止弹簧受热退火，在弹簧与压盘之间加隔热垫片。 合器盖 一般采用钢板冲压或灰铸铁制造，我们采用铸铁制造，刚度足够， 否则影响离合器的工作特性，增大操纵时的分离行程，减小压 盘升程，严重时使摩擦面不能彻底分离 。 要与飞轮轴线保持良好的对中 ， 以免影响总成的平衡和正常的工作 ，要进行静平衡，不平衡度不应大于 500 g在离合器盖的周围上，在不影响去刚度、强度要求条件下，为了便于通风散热，防止摩擦表面温度过高，可在离合器盖上开较大的通风窗孔，或在盖上加设通风扇片等 。 离杠杆 分离杠杆用三根，径向布置， 分离杠杆采用简单铰链支承 ， 离杠杆的结构形状应保证有足够的刚度 ;要有调整装置以使各杠杆内端与分离轴承端面有相等的间隙；杠杆支撑处的摩擦损失要小；注意减少杠杆离心力对铰支点的力 矩 ，若此力矩使杠杆内端经常抵压分离轴承，会使轴承很快损坏，若此力矩使杠杆内端向远离分离轴承方向转动，又会使离合器的压紧力降低。在实际中应使杠杆质心接近支点，同时利用反压弹簧限制杠杆内端甩向分离轴承。 动盘 从动盘 目前国产拖拉机离合器中采用铆有石棉摩擦衬面的从动盘较多，它由从动盘港片、摩擦衬面和花键毂构成。而带有扭转减振器的从动盘正日益增多地被用在拖拉机离合器上。 摩擦衬面应具有较高而稳定的摩擦系数；耐磨、热稳定性好；摩擦面间不易发生胶合现象；具有足够的机械强度。摩擦衬面按制造工艺、粘结剂和 填料不同而有许多品种， 粉末冶金衬面有铜基和铁基两大类、模压型石棉基摩擦衬面、干式粉末冶金衬面。其中模压型石棉基的摩擦衬面用的较多。石棉衬面由石棉纤维加铜丝（或铜末）、粘结剂（通常用树脂或橡胶）和特种添加剂热压而成。它具有较高的摩擦系数 (= 密度小，低温时性能稳定，耐磨，具有必要的强度，制造容易，成本低，适用于中、轻载下工作。因此我们选用该品种的摩某拖拉机离合器设计 - 11 - 擦衬面。 6 离合器轴制动器 计制动器原因 拖拉机行驶速度低，行走装置本身的行走阻力很大 ，一旦离合器 分离切断发动机向传动部分的动力输出，拖拉机将很快减速停车，此时与整车相连的变速箱第二轴 (变速箱的从动轴，动力输出轴 )及第二轴上的 齿轮也随之停转。但这时，离合器的从动部分及其相连的传动轴联轴节，变速箱第一轴（变速箱的主动轴，动力的输入轴）和第一轴上的齿轮在惯性作用下仍在转动。 踩 下离合器踏板，在很短的时间内就换挡，会因为变速箱第一轴上的齿轮在转动，第二轴上的齿轮不转，待啮合的齿轮之间存在着较大的线速度差，使挂档打齿或换挡时间拖的很长（踏下离合器踏板以后，经较长的时间等待，待第一轴上的齿轮也 停转之后才能挂上档）。 拖拉机离合器小制动器的作用，正是在离合器分离以后，立即制动离合器轴，让与之相连的变速箱第一轴及第一轴上的齿轮立即停转，与不转的变速箱第二轴齿轮线速度相适应，实现顺利换挡。 动器工作原理 当驾驶员踏下离合器踏板的时候，由于杠杆原理，会导致分离轴承座 1往左边运动，同时带动制动压盘 6往左 运动， 这时虽然离合器已经分离，但离合器轴由于惯性 仍 在转动， 当制动压盘接触到制动器摩擦片 5的时候，在摩擦力的作用下，会让与摩擦片铆接在一起的制动盘 2产生一个和离合器轴转动方向相反的转矩，这个转矩的 大小足以让离合器轴在驾驶员踏下离合器踏板，离合器压盘分离的同时停转下来。 7 联轴节 某拖拉机离合器设计 - 12 - 由于通常将离合器和变速器依次刚性联接并安装在车架上，离合器输出轴轴线与变速器输入轴轴线，无论是从设计制造要求，还是从装配使用效果，都难以使两轴线达到较理想的重合，故在离合器和变速器之间采用联轴器。 计联轴器 应满足 要求 当所连接两轴的相对位置在预计的范围内变动时，应能可靠地传递动力。 连接的两轴能够尽量接近均匀地等速运转，由于万 向节的夹角变化而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许的范围内。 动效率高，寿命长，结构简单，制造方便和维修容易。 联轴器类型选用 目前拖拉机上常用的联轴节有弹性联轴节和刚性联轴节。刚性联轴节又分套筒式、十字轴式万向节、准等速万向节和等速万向节。 根据弹性元件的材料、形状不同，弹性联轴节有不同的结构形式。根据 拖拉机 工作情况：被连接的两轴夹角 （ 3 4 ）不大和微量径向位移 （ 12选用弹性联轴节利用弹性元件传递动力，它结构简单，不需保养，常用在传动系中 ，并且弹性元件能吸收冲击和振动能量，它能减少传动系中高峰冲击载荷，扭转振动及共振现象，有利于提高传动系的可靠性和寿命。 故 所设计 拖拉机离合器和变速器之间选用橡胶金属套筒式弹性联轴节。 它包括两个弹性联轴节，其中左边一个与离合器相连，右边一个与变速器输入轴相连，两轴又通过传动轴 5互相联接。在两个铆合在一起的联接盘 2内，装有四个橡胶块 3和空心销 10。钢丝网层 12 与橡胶块制成一体，并焊接在空心销上。其中两个空心销用螺栓 9 联接在联轴节叉 4 上 ;另两个用螺栓联接在联轴节叉 11 上，两个联轴节叉互成十字形。另一个联轴节叉 6 和 传动轴 5 制成一体。传动轴 5与与联轴节叉 4用花键联接，这样即便于安装，又能容许连个联轴节有少量的轴向移动。当离合器轴与变速器输入轴轴线有一定的偏斜时，这种联轴器依靠橡胶块的弹性变形仍能可靠的传递转矩。 工作原理如下图： 某拖拉机离合器设计 - 13 - 8 离合器的工作原理 当驾驶员踏下踏板 1，利用杠杆原理，可实现主离合器分离叉 2 逆时针旋转一个角度，也就是向左摆动，就带动分离轴承座 3向左运动，分离轴承座就压在均布于主离合器盖上的分离杠杆 4，带动分离杆螺栓 5 向左移动，实现从动盘 6与飞轮 7的分离，实现动力传输的切断。 当驾驶员脚松开踏板 ，由于松紧弹簧 8 的作用，实现主离合器分离叉向右退回原位，解除对分离杠杆 4的压力，再由主离合器压紧弹簧 9使从动盘 6与飞轮7的迅速接合，从而实现动力的重新传输。 某拖拉机离合器设计 - 14 - 参 考 文 献 1杨明忠，朱家诚 武汉理工大学出版社 ， 2卜炎 . 机械传动装置设计手册（下） . 机械工业出版社 ， 1998 3成大先 . 机械设计图册零部件的结构与组合 . 化学工业出版社， 1997 4机械电子工业部洛阳拖拉机研究所 . 拖拉机设计手册 1994 5李文哲 ，许绮川 . 汽车拖拉机学 . 中国农业出版社， 2006 6拖拉机编辑部 . 拖拉机设计和计算 . 上海科学技术文献出版社， 1980 7于永泗，齐民主 . 机械工程材料 . 大连理工大学， 2003 8刘惟信 . 汽车设计 M. 清华大学出版社 , 2001 9谭建荣，张树有，陆国栋，施岳定。 图学基础教程。 高等教育出版社， 1999 10曾志新，吕明 . 机械制造技 术基础 . 武汉理工大学出版社， 2004 11余桂英，郭纪林 . 2006中文版使用教程 . 大连理工大学出版社， 2006 12刘鸿文 . 材料力学 . 高等教育出版社， 2004 13邵立新，夏素民，孙江宏 清华大学出版社， 2007 某拖拉机离合器设计 - 15 - 致谢 随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过 一个多月 的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所 学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识 实在太 欠缺。自己要学习的东西还太多，通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 总之，不管学会的还是 学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 通过这次毕业设计 ,我深刻体会到作为一名设计员的艰辛。设计一产品并不是轻面易举的，需要付出艰辛的劳动，耗费大量脑力劳动。在我设计的这一组合铣床中，看上去十分简单，只是一些齿轮，轴组成，但实际上不是那么简单，从总体方案的确定到材料的选择；从 轴承 的布局到标准件的选用；从 参数的确定到图纸的生成，无不凝聚了劳动的汗水。 总之，毕业设计是一块综合性测试。它测试我们掌握知识的全面性。有利于提高我们对知识的掌握，是对我们走进社会的一个演习。 在此要感谢我的指导老师 黎静老师和 其他 老师 对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。 某拖拉机离合器设计 专业：农业机械化及其自动化 班级：农机化 051 姓名：罗春生 指导老师：黎 静 离合器设计 第一节 概述 第二节 离合器的结构方案选择 第三节 离合器主要参数计算 第四节 离合器主要结构设计 第五节 离合器主要结构的工 作原理 第一节 概述 离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。主要作用： (1)汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步； (2)在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击； (3)限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏； (4)有效地降低传动系中的振动和噪声。 摩擦离合器主要组成 摩擦离合器主要由主动部分（发动机飞轮、离合器盖和压盘等）、从动部分（从动盘）、压紧机构（压紧弹簧）和操纵机构（分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件等）四部分组成。 主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构。操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。 离合器动演示 离合器设计的基本要求 在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。 接合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。 分离时要迅速、彻底。 从动部分转动惯量要小，以减轻换档时变速器齿轮间的冲击，便于换档和减小同步器的磨损。 应有足够的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。 操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。 具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作可靠、使用寿命长。 第二节 离合器的结构方案选择 。 按其从动 盘的数目 单片 双片 多片 根据压紧弹簧 布置形式 圆周布置 中央布置 斜向布置等 根据使用的 压紧弹簧形式 圆柱螺旋弹簧 圆锥螺旋弹簧 膜片弹簧离合器 摩擦面的工作条件 干式 湿式 1从动盘数的选择 单片离合器 （图 2结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底、接合平顺。 双片离合器（图 2递转矩的能力较大，径向尺寸较小，踏板力较小，接合较为平顺。但中间压盘通风散热不良，分离也不够彻底。 图 2单片离合器 图 2双片离合器 多片离合器主要用于行星齿轮变速器换挡机构中。它具有接合平顺柔和、摩擦表面温度较低、磨损较小，使用寿命长等优点，主要应用于重型牵引车和自卸车上。 2压紧弹簧和布置形式的选择 周置弹簧离合器的压紧弹簧采用圆柱螺旋弹簧，其特点是结构简单、制造容易，因此应用较为广泛。当发动机最大转速很高时，周置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使离合器传递转矩能力随之降低。 中央弹簧离合器的压紧弹簧，布置在离合器的中心。可选较大的杠杆比，有利于减小踏板力。通过调整垫片或螺纹容易实现对压紧力的调整，多用于重型汽车上。 斜置弹簧离合器的显著优点是摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所受的压紧力几乎保持不变。具有工作性能稳定、踏板力较小的突出优点。此结构在重型汽车上已有采用。 圆柱弹簧离合器 （图 2的优点： 1）圆柱弹簧具有较理想的非线性特性； 2）结构简单，轴向尺寸小，零件数目少，质量小； 图 2）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定； 4）压力分布均匀，摩擦片磨损均匀； 5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长； 6）平衡性好； 7）有利于大批量生产，降低制造成本。 圆柱弹簧的制造工艺较复杂，对材质和尺寸精度要求不高。 以 具有高性能的质量 有相对便宜的价格 为出发点，最后选定为： 圆柱弹簧干式单片离合器 。 第三节 离合器主要参数的计算 基本参数主要： 离合器储备系数 、 单位压力 0 、摩擦面外径 内径 1 离合器储备系数 储备系数 是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择 时，应保证离合器应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离合器滑磨过大、要能防止传动系过载。因此，在选择时应考虑以下几点： 1） 为可靠传递发动机最大转矩， 不宜选取太小； 2） 为减少传动系过载，保证操纵轻便， 又不宜选取太大； 3） 当发动机后备功率较大、使用条件较好时， 可选取小些； 4） 当使用条件恶劣，为提高起步能力、减少离合器滑磨， 应选取大些； 5）车辆 总质量越大， 也应选得越大； 6） 柴油机工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的 值应比汽油机大些； 7） 发动机缸数越多，转矩波动越小， 可选取小些； 2 单位压力 0 单位压力 0对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的工作条件，发动机后备功率大小，摩擦片尺寸、材
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